[发明专利]改善栅氧化层生长的方法以及浅沟槽隔离工艺的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种改善栅氧化层生长的方法、以及一种浅沟槽隔离工艺的制作方法。

背景技术

目前，干法热氧化最常见的应用是生长用于栅氧化层的薄氧化膜，随着芯片集成度的增加，器件变小，器件尺寸和电参数必须等比例缩小。栅氧化层被认为是硅片制造中最重要的氧化应用。

现有的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术中，在制作栅氧化层之前，首先在衬底上定义CMOS的有源区，然后进行浅沟槽隔离工艺的制作。

如图1所示，现有浅沟槽隔离工艺的制作方法包括如下步骤：

步骤11、在晶圆的正面和背面热氧化生长隔离氧化层，以保护有源区在去掉氮化硅层的过程中免受化学玷污；

步骤12、在晶圆的正面和背面沉积氮化硅层；其中，本步骤中沉积得到的氮化硅层是一层坚固的掩膜材料；

步骤13、浅沟槽的刻蚀；

步骤14、沟槽衬垫氧化硅的生长；

步骤15、沟槽氧化物填充；其中，在步骤12中沉积得到的氮化硅层，可以在执行本步骤的过程中保护有源区；

步骤16、沟槽氧化物抛光；其中，在步骤12沉积得到的氮化硅层，可以在执行本步骤的过程中充当抛光的阻挡材料；

步骤17、去除晶圆正面的氮化硅层。

至此，本流程结束。

经过现有浅沟槽隔离工艺的晶圆如图2所示，衬底1上的有源区101定义在沟槽100的两侧；有源区101上热氧化生长有隔离氧化层102，该隔离氧化层102位于沟槽100处的部分在刻蚀沟槽100时被刻蚀掉，且该隔离氧化层102与沟槽内生长的衬垫氧化硅的厚度和成分都相同；晶圆背面则热氧化生长有隔离氧化层102’、以及沉积的氮化硅层103，因为在氮化硅层的去除步骤中，晶圆正面的氮化硅层已经被去除，所以图2中未示出晶圆正面的氮化硅层；且沟槽100内还具有抛光后的沟槽氧化物104。

此后，基于如图2所示的晶圆，即可制作出图3中所示的栅氧化层110。

然而，由于现有浅沟槽隔离工艺过程中，热氧化生长隔离氧化层、以及沉积氮化硅层的过程都是双面工艺，因而会使得后续生长出的栅氧化层110的厚度不均匀。

具体来说，现有技术在制作栅氧化层110时，通常对晶圆进行批处理，批处理的若干晶圆被放置在层层叠放的晶圆片舟内，上层的晶圆背面恰好正对着下层晶圆的正面，但由于上层的晶圆背面沉积的氮化硅层103表面粗糙，使通入上层晶圆背面与下层晶圆正面之间的气体流动不畅通，因而易使得下层晶圆正面生长的栅氧化层110厚度不均，如图4所示，进而使得栅氧化层110的质量较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种改善栅氧化层生长的方法、以及一种浅沟槽隔离工艺的制作方法，能够改善栅氧化层的质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开了一种改善栅氧化层生长的方法，关键在于，该方法在浅沟槽隔离工艺中沉积氮化硅层之后、生长栅氧化层工艺之前执行，且该方法包括：

去除所述浅沟槽隔离工艺在晶圆背面形成的氮化硅层。

该方法利用浓氢氟酸或者浓磷酸去除所述浅沟槽隔离工艺在晶圆背面形成的氮化硅层。

该方法利用135摄氏度至160摄氏度的浓磷酸或者常温下的浓氢氟酸执行所述去除。

该方法利用浓氢氟酸或者浓磷酸持续5分钟至40分钟执行所述去除。

在去除所述浅沟槽隔离工艺在晶圆背面形成的氮化硅层之后，该方法进一步去除所述浅沟槽隔离工艺在晶圆背面形成的隔离氧化层。

该方法利用稀氢氟酸去除所述浅沟槽隔离工艺在晶圆背面形成的隔离氧化层。

本发明还公开了一种浅沟槽隔离工艺的制作方法，该方法在生长栅氧化层工艺之前执行，并包括：

热氧化生长隔离氧化层；

沉积氮化硅层；

浅沟槽的刻蚀；

沟槽衬垫氧化硅的生长；

沟槽氧化物填充；

沟槽氧化物抛光；

去除晶圆正面的氮化硅层；

关键在于，该方法在所述沉积氮化硅层之后的任意时刻，还包括：去除晶圆背面的氮化硅层。

该方法利用浓氢氟酸或者浓磷酸去除所述浅沟槽隔离工艺在晶圆背面形成的氮化硅层。

该方法利用135摄氏度至160摄氏度浓磷酸或者常温下的浓氢氟酸执行所述去除。

该方法利用浓氢氟酸或者浓磷酸持续5分钟至40分钟执行所述去除。